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提出一种用于大厚度搅拌摩擦焊的3-PRS并联机构的刚度建模方法。基于虚功原理，并在建模过程中将丝杠系统和连杆系统作为弹性结构进行分析。推导了3-PRS并联机构的刚度模型得到刚度矩阵，并采用刚度矩阵的最大与最小特征值对其刚度性能进行分析。给出了特定位姿下仿真实例，并采用有限元模型对理论方法进行验证。还提出了一种更进一步定义3-PRS并联机构工作空间的方法。